Abstrak wafer SiC
Wafer silikon karbida (SiC)Telah menjadi substrat pilihan untuk elektronik berdaya tinggi, berfrekuensi tinggi, dan bersuhu tinggi di sektor otomotif, energi terbarukan, dan kedirgantaraan. Portofolio kami mencakup politipe dan skema doping utama—4H terdoping nitrogen (4H-N), semi-isolasi kemurnian tinggi (HPSI), 3C terdoping nitrogen (3C-N), dan 4H/6H tipe-p (4H/6H-P)—yang ditawarkan dalam tiga tingkat kualitas: PRIME (substrat yang dipoles penuh, tingkat perangkat), DUMMY (dilapisi atau tidak dipoles untuk uji coba proses), dan RESEARCH (lapisan epi khusus dan profil doping untuk R&D). Diameter wafer berkisar 2", 4", 6", 8", dan 12", agar sesuai dengan peralatan lama maupun pabrik canggih. Kami juga menyediakan boule monokristalin dan kristal benih berorientasi presisi untuk mendukung pertumbuhan kristal internal.
Wafer 4H-N kami memiliki kerapatan pembawa dari 1×10¹⁶ hingga 1×10¹⁹ cm⁻³ dan resistivitas 0,01–10 Ω·cm, menghasilkan mobilitas elektron yang sangat baik dan medan tembus di atas 2 MV/cm—ideal untuk dioda Schottky, MOSFET, dan JFET. Substrat HPSI melampaui resistivitas 1×10¹² Ω·cm dengan kerapatan pipa mikro di bawah 0,1 cm⁻², memastikan kebocoran minimal untuk perangkat RF dan gelombang mikro. 3C-N kubik, tersedia dalam format 2″ dan 4″, memungkinkan heteroepitaksi pada silikon dan mendukung aplikasi fotonik dan MEMS yang baru. Wafer tipe-P 4H/6H-P, didoping dengan aluminium hingga 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, memfasilitasi arsitektur perangkat pelengkap.
Wafer SiC, wafer PRIME, menjalani pemolesan kimia-mekanis hingga kekasaran permukaan RMS <0,2 nm, variasi ketebalan total di bawah 3 µm, dan lengkungan <10 µm. Substrat DUMMY mempercepat uji perakitan dan pengemasan, sementara wafer RESEARCH memiliki ketebalan epi-layer 2–30 µm dan doping khusus. Semua produk disertifikasi melalui difraksi sinar-X (kurva goyang <30 detik busur) dan spektroskopi Raman, dengan uji kelistrikan—pengukuran Hall, profil C–V, dan pemindaian mikropipa—untuk memastikan kepatuhan JEDEC dan SEMI.
Boule dengan diameter hingga 150 mm ditanam melalui PVT dan CVD dengan kerapatan dislokasi di bawah 1×10³ cm⁻² dan jumlah mikropipa rendah. Kristal benih dipotong dalam jarak 0,1° dari sumbu-c untuk menjamin pertumbuhan yang reproduktif dan hasil pemotongan yang tinggi.
Dengan menggabungkan beberapa politipe, varian doping, tingkat mutu, ukuran wafer SiC, serta produksi boule dan benih kristal internal, platform substrat SiC kami menyederhanakan rantai pasokan dan mempercepat pengembangan perangkat untuk kendaraan listrik, jaringan pintar, dan aplikasi lingkungan keras.
Abstrak wafer SiC
Wafer silikon karbida (SiC)telah menjadi substrat SiC pilihan untuk elektronik berdaya tinggi, berfrekuensi tinggi, dan bersuhu tinggi di sektor otomotif, energi terbarukan, dan kedirgantaraan. Portofolio kami mencakup politipe dan skema doping utama—4H terdoping nitrogen (4H-N), semi-isolasi kemurnian tinggi (HPSI), 3C terdoping nitrogen (3C-N), dan 4H/6H tipe-p (4H/6H-P)—yang ditawarkan dalam tiga tingkat kualitas: wafer SiCPRIME (substrat kelas perangkat yang dipoles penuh), DUMMY (dilapisi atau tidak dipoles untuk uji coba proses), dan RESEARCH (lapisan epi dan profil doping khusus untuk R&D). Diameter Wafer SiC berkisar antara 2", 4", 6", 8", dan 12", yang cocok untuk peralatan lama maupun pabrik canggih. Kami juga menyediakan boule monokristalin dan kristal benih berorientasi presisi untuk mendukung pertumbuhan kristal internal.
Wafer SiC 4H-N kami memiliki kerapatan pembawa dari 1×10¹⁶ hingga 1×10¹⁹ cm⁻³ dan resistivitas 0,01–10 Ω·cm, menghasilkan mobilitas elektron yang sangat baik dan medan tembus di atas 2 MV/cm—ideal untuk dioda Schottky, MOSFET, dan JFET. Substrat HPSI melampaui resistivitas 1×10¹² Ω·cm dengan kerapatan pipa mikro di bawah 0,1 cm⁻², memastikan kebocoran minimal untuk perangkat RF dan gelombang mikro. 3C-N kubik, tersedia dalam format 2″ dan 4″, memungkinkan heteroepitaksi pada silikon dan mendukung aplikasi fotonik dan MEMS yang baru. Wafer SiC tipe P 4H/6H-P, didoping dengan aluminium hingga 1×10¹⁶–5×10¹⁸ cm⁻³, memfasilitasi arsitektur perangkat pelengkap.
Wafer SiC PRIME menjalani pemolesan kimia-mekanis hingga kekasaran permukaan RMS <0,2 nm, variasi ketebalan total di bawah 3 µm, dan lengkungan <10 µm. Substrat DUMMY mempercepat uji perakitan dan pengemasan, sementara wafer RESEARCH memiliki ketebalan epi-layer 2–30 µm dan doping khusus. Semua produk disertifikasi melalui difraksi sinar-X (kurva goyang <30 detik busur) dan spektroskopi Raman, dengan uji kelistrikan—pengukuran Hall, profil C–V, dan pemindaian mikropipa—untuk memastikan kepatuhan JEDEC dan SEMI.
Boule dengan diameter hingga 150 mm ditanam melalui PVT dan CVD dengan kerapatan dislokasi di bawah 1×10³ cm⁻² dan jumlah mikropipa rendah. Kristal benih dipotong dalam jarak 0,1° dari sumbu-c untuk menjamin pertumbuhan yang reproduktif dan hasil pemotongan yang tinggi.
Dengan menggabungkan beberapa politipe, varian doping, tingkat mutu, ukuran wafer SiC, serta produksi boule dan benih kristal internal, platform substrat SiC kami menyederhanakan rantai pasokan dan mempercepat pengembangan perangkat untuk kendaraan listrik, jaringan pintar, dan aplikasi lingkungan keras.
Gambar wafer SiC
Lembar data wafer SiC tipe 4H-N 6 inci
| Lembar data wafer SiC 6 inci | ||||
| Parameter | Sub-Parameter | Kelas Z | Kelas P | Kelas D |
| Diameter | 149,5–150,0 mm | 149,5–150,0 mm | 149,5–150,0 mm | |
| Ketebalan | 4H‑N | 350 µm ± 15 µm | 350 µm ± 25 µm | 350 µm ± 25 µm |
| Ketebalan | 4H‑SI | 500 µm ± 15 µm | 500 µm ± 25 µm | 500 µm ± 25 µm |
| Orientasi Wafer | Di luar sumbu: 4,0° ke arah <11-20> ±0,5° (4H-U); Pada sumbu: <0001> ±0,5° (4H-SI) | Di luar sumbu: 4,0° ke arah <11-20> ±0,5° (4H-U); Pada sumbu: <0001> ±0,5° (4H-SI) | Di luar sumbu: 4,0° ke arah <11-20> ±0,5° (4H-U); Pada sumbu: <0001> ±0,5° (4H-SI) | |
| Kepadatan Mikropipa | 4H‑N | ≤ 0,2 cm⁻² | ≤ 2 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Kepadatan Mikropipa | 4H‑SI | ≤ 1 cm⁻² | ≤ 5 cm⁻² | ≤ 15 cm⁻² |
| Resistivitas | 4H‑N | 0,015–0,024 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm |
| Resistivitas | 4H‑SI | ≥ 1×10¹⁰ Ω·cm | ≥ 1×10⁵ Ω·cm | |
| Orientasi Datar Utama | [10-10] ± 5,0° | [10-10] ± 5,0° | [10-10] ± 5,0° | |
| Panjang Datar Primer | 4H‑N | 47,5 mm ± 2,0 mm | ||
| Panjang Datar Primer | 4H‑SI | Takik | ||
| Pengecualian Tepi | 3 mm | |||
| Warp/LTV/TTV/Busur | ≤2,5 µm / ≤6 µm / ≤25 µm / ≤35 µm | ≤5 µm / ≤15 µm / ≤40 µm / ≤60 µm | ||
| Kekasaran | Polandia | Ra ≤ 1 nm | ||
| Kekasaran | CMP | Ra ≤ 0,2 nm | Ra ≤ 0,5 nm | |
| Retakan Tepi | Tidak ada | Panjang kumulatif ≤ 20 mm, tunggal ≤ 2 mm | ||
| Pelat Hex | Luas kumulatif ≤ 0,05% | Luas kumulatif ≤ 0,1% | Luas kumulatif ≤ 1% | |
| Area Politipe | Tidak ada | Luas kumulatif ≤ 3% | Luas kumulatif ≤ 3% | |
| Inklusi Karbon | Luas kumulatif ≤ 0,05% | Luas kumulatif ≤ 3% | ||
| Goresan Permukaan | Tidak ada | Panjang kumulatif ≤ 1 × diameter wafer | ||
| Keripik Tepi | Tidak diizinkan ≥ lebar & kedalaman 0,2 mm | Hingga 7 chip, masing-masing ≤ 1 mm | ||
| TSD (Dislokasi Sekrup Ulir) | ≤ 500 cm⁻² | T/A | ||
| BPD (Dislokasi Bidang Dasar) | ≤ 1000 cm⁻² | T/A | ||
| Kontaminasi Permukaan | Tidak ada | |||
| Kemasan | Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal | Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal | Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal | |
Lembar data wafer SiC tipe 4H-N 4 inci
| Lembar data wafer SiC 4 inci | |||
| Parameter | Produksi MPD Nol | Kelas Produksi Standar (Kelas P) | Kelas Dummy (Kelas D) |
| Diameter | 99,5 mm–100,0 mm | ||
| Ketebalan (4H-N) | 350 µm±15 µm | 350 µm±25 µm | |
| Ketebalan (4H-Si) | 500 µm±15 µm | 500 µm±25 µm | |
| Orientasi Wafer | Di luar sumbu: 4,0° ke arah <1120> ±0,5° untuk 4H-N; Pada sumbu: <0001> ±0,5° untuk 4H-Si | ||
| Kepadatan Mikropipa (4H-N) | ≤0,2 cm⁻² | ≤2 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Kepadatan Mikropipa (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Resistivitas (4H-N) | 0,015–0,024 Ω·cm | 0,015–0,028 Ω·cm | |
| Resistivitas (4H-Si) | ≥1E10 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Orientasi Datar Utama | [10-10] ±5,0° | ||
| Panjang Datar Primer | 32,5 mm ±2,0 mm | ||
| Panjang Datar Sekunder | 18,0 mm ±2,0 mm | ||
| Orientasi Datar Sekunder | Permukaan silikon menghadap ke atas: 90° CW dari permukaan datar utama ±5.0° | ||
| Pengecualian Tepi | 3 mm | ||
| LTV/TTV/Bow Warp | ≤2,5 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Kekasaran | Polandia Ra ≤1 nm; CMP Ra ≤0,2 nm | Ra ≤0,5 nm | |
| Retakan Tepi Akibat Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | Tidak ada | Panjang kumulatif ≤10 mm; panjang tunggal ≤2 mm |
| Pelat Hex dengan Cahaya Intensitas Tinggi | Luas kumulatif ≤0,05% | Luas kumulatif ≤0,05% | Luas kumulatif ≤0,1% |
| Area Politipe dengan Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | Luas kumulatif ≤3% | |
| Inklusi Karbon Visual | Luas kumulatif ≤0,05% | Luas kumulatif ≤3% | |
| Permukaan Silikon Tergores Oleh Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | Panjang kumulatif ≤1 diameter wafer | |
| Chip Tepi Dengan Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak diizinkan lebar dan kedalaman ≥0,2 mm | 5 diizinkan, masing-masing ≤1 mm | |
| Kontaminasi Permukaan Silikon Oleh Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | ||
| Dislokasi sekrup ulir | ≤500 cm⁻² | T/A | |
| Kemasan | Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal | Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal | Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal |
Lembar data wafer SiC tipe HPSI 4 inci
| Lembar data wafer SiC tipe HPSI 4 inci | |||
| Parameter | Kelas Produksi Nol MPD (Kelas Z) | Kelas Produksi Standar (Kelas P) | Kelas Dummy (Kelas D) |
| Diameter | 99,5–100,0 mm | ||
| Ketebalan (4H-Si) | 500 µm ±20 µm | 500 µm ±25 µm | |
| Orientasi Wafer | Di luar sumbu: 4,0° ke arah <11-20> ±0,5° untuk 4H-N; Pada sumbu: <0001> ±0,5° untuk 4H-Si | ||
| Kepadatan Mikropipa (4H-Si) | ≤1 cm⁻² | ≤5 cm⁻² | ≤15 cm⁻² |
| Resistivitas (4H-Si) | ≥1E9 Ω·cm | ≥1E5 Ω·cm | |
| Orientasi Datar Utama | (10-10) ±5,0° | ||
| Panjang Datar Primer | 32,5 mm ±2,0 mm | ||
| Panjang Datar Sekunder | 18,0 mm ±2,0 mm | ||
| Orientasi Datar Sekunder | Permukaan silikon menghadap ke atas: 90° CW dari permukaan datar utama ±5.0° | ||
| Pengecualian Tepi | 3 mm | ||
| LTV/TTV/Bow Warp | ≤3 µm/≤5 µm/≤15 µm/≤30 µm | ≤10 µm/≤15 µm/≤25 µm/≤40 µm | |
| Kekasaran (wajah C) | Polandia | Ra ≤1 nm | |
| Kekasaran (Si face) | CMP | Ra ≤0,2 nm | Ra ≤0,5 nm |
| Retakan Tepi Akibat Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | Panjang kumulatif ≤10 mm; panjang tunggal ≤2 mm | |
| Pelat Hex dengan Cahaya Intensitas Tinggi | Luas kumulatif ≤0,05% | Luas kumulatif ≤0,05% | Luas kumulatif ≤0,1% |
| Area Politipe dengan Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | Luas kumulatif ≤3% | |
| Inklusi Karbon Visual | Luas kumulatif ≤0,05% | Luas kumulatif ≤3% | |
| Permukaan Silikon Tergores Oleh Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | Panjang kumulatif ≤1 diameter wafer | |
| Chip Tepi Dengan Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak diizinkan lebar dan kedalaman ≥0,2 mm | 5 diizinkan, masing-masing ≤1 mm | |
| Kontaminasi Permukaan Silikon Oleh Cahaya Intensitas Tinggi | Tidak ada | Tidak ada | |
| Dislokasi Sekrup Ulir | ≤500 cm⁻² | T/A | |
| Kemasan | Kaset multi-wafer atau wadah wafer tunggal | ||
Aplikasi wafer SiC
-
Modul Daya Wafer SiC untuk Inverter EV
MOSFET dan dioda berbasis wafer SiC yang dibangun di atas substrat wafer SiC berkualitas tinggi menghasilkan rugi-rugi switching yang sangat rendah. Dengan memanfaatkan teknologi wafer SiC, modul daya ini beroperasi pada tegangan dan suhu yang lebih tinggi, sehingga memungkinkan inverter traksi yang lebih efisien. Integrasi die wafer SiC ke dalam tahap daya mengurangi kebutuhan pendinginan dan jejak, menunjukkan potensi penuh inovasi wafer SiC. -
Perangkat RF & 5G Frekuensi Tinggi pada Wafer SiC
Penguat dan sakelar RF yang dibuat pada platform wafer SiC semi-isolasi menunjukkan konduktivitas termal dan tegangan tembus yang superior. Substrat wafer SiC meminimalkan rugi-rugi dielektrik pada frekuensi GHz, sementara kekuatan material wafer SiC memungkinkan operasi yang stabil dalam kondisi daya dan suhu tinggi—menjadikan wafer SiC sebagai substrat pilihan untuk stasiun pangkalan 5G dan sistem radar generasi mendatang. -
Substrat Optoelektronik & LED dari Wafer SiC
LED biru dan UV yang ditanam pada substrat wafer SiC memiliki keunggulan dalam hal pencocokan kisi dan pembuangan panas yang sangat baik. Penggunaan wafer SiC bermuka-C yang dipoles memastikan lapisan epitaksial yang seragam, sementara kekerasan inheren wafer SiC memungkinkan penipisan wafer yang halus dan pengemasan perangkat yang andal. Hal ini menjadikan wafer SiC platform pilihan untuk aplikasi LED berdaya tinggi dan tahan lama.
Tanya Jawab wafer SiC
1. T: Bagaimana wafer SiC diproduksi?
A:
Wafer SiC diproduksiLangkah-Langkah Terperinci
-
Wafer SiCPersiapan Bahan Baku
- Gunakan bubuk SiC kelas ≥5N (pengotor ≤1 ppm).
- Saring dan panggang terlebih dahulu untuk menghilangkan sisa karbon atau senyawa nitrogen.
-
SiCPersiapan Kristal Benih
-
Ambil sepotong kristal tunggal 4H-SiC, iris sepanjang orientasi 〈0001〉 hingga ~10 × 10 mm².
-
Poles presisi hingga Ra ≤0,1 nm dan tandai orientasi kristal.
-
-
SiCPertumbuhan PVT (Transportasi Uap Fisik)
-
Isi wadah grafit: bagian bawah dengan bubuk SiC, bagian atas dengan benih kristal.
-
Evakuasi ke 10⁻³–10⁻⁵ Torr atau isi ulang dengan helium kemurnian tinggi pada 1 atm.
-
Zona sumber panas hingga 2100–2300 ℃, pertahankan zona benih 100–150 ℃ lebih dingin.
-
Kendalikan laju pertumbuhan pada 1–5 mm/jam untuk menyeimbangkan kualitas dan hasil.
-
-
SiCAnil Ingot
-
Anil ingot SiC yang telah tumbuh pada suhu 1600–1800 ℃ selama 4–8 jam.
-
Tujuan: menghilangkan tekanan termal dan mengurangi kepadatan dislokasi.
-
-
SiCPengiris Wafer
-
Gunakan gergaji kawat berlian untuk mengiris ingot menjadi lapisan-lapisan setebal 0,5–1 mm.
-
Minimalkan getaran dan gaya lateral untuk menghindari retakan mikro.
-
-
SiCKue waferPenggilingan & Pemolesan
-
Penggilingan kasaruntuk menghilangkan kerusakan akibat penggergajian (kekasaran ~10–30 µm).
-
Penggilingan halusuntuk mencapai kerataan ≤5 µm.
-
Pemolesan Kimia-Mekanik (CMP)untuk mencapai hasil akhir seperti cermin (Ra ≤0,2 nm).
-
-
SiCKue waferPembersihan & Inspeksi
-
Pembersihan ultrasonikdalam larutan Piranha (H₂SO₄:H₂O₂), air DI, lalu IPA.
-
Spektroskopi XRD/Ramanuntuk mengkonfirmasi politipe (4H, 6H, 3C).
-
Interferometriuntuk mengukur kerataan (<5 µm) dan kelengkungan (<20 µm).
-
Probe empat titikuntuk menguji resistivitas (misalnya HPSI ≥10⁹ Ω·cm).
-
Inspeksi cacatdi bawah mikroskop cahaya terpolarisasi dan penguji goresan.
-
-
SiCKue waferKlasifikasi & Penyortiran
-
Urutkan wafer berdasarkan politipe dan jenis listrik:
-
4H-SiC tipe N (4H-N): konsentrasi pembawa 10¹⁶–10¹⁸ cm⁻³
-
4H-SiC Semi-Isolasi Kemurnian Tinggi (4H-HPSI): resistivitas ≥10⁹ Ω·cm
-
6H-SiC tipe N (6H-N)
-
Lainnya: 3C-SiC, tipe-P, dll.
-
-
-
SiCKue waferPengemasan & Pengiriman
-
Taruh dalam kotak wafer yang bersih dan bebas debu.
-
Beri label pada setiap kotak dengan diameter, ketebalan, politipe, tingkat resistivitas, dan nomor batch.
-
2. T: Apa keuntungan utama wafer SiC dibandingkan wafer silikon?
A: Dibandingkan dengan wafer silikon, wafer SiC memungkinkan:
-
Operasi tegangan lebih tinggi(>1.200 V) dengan resistansi aktif yang lebih rendah.
-
Stabilitas suhu yang lebih tinggi(>300 °C) dan manajemen termal yang ditingkatkan.
-
Kecepatan peralihan yang lebih cepatdengan kerugian peralihan yang lebih rendah, mengurangi pendinginan tingkat sistem dan ukuran pada konverter daya.
4. T: Cacat umum apa yang memengaruhi hasil dan kinerja wafer SiC?
J: Cacat utama pada wafer SiC meliputi mikropipa, dislokasi bidang basal (BPD), dan goresan permukaan. Mikropipa dapat menyebabkan kegagalan perangkat yang fatal; BPD meningkatkan resistansi seiring waktu; dan goresan permukaan menyebabkan kerusakan wafer atau pertumbuhan epitaksial yang buruk. Oleh karena itu, inspeksi yang ketat dan mitigasi cacat sangat penting untuk memaksimalkan hasil wafer SiC.
Waktu posting: 30-Jun-2025